鍛造加熱過程中氧化的產生、危害、減少和處理

　　鍛造材料在加熱過程中，可能會產生的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒、開裂等。其中，氧化是很難避免的。

　　氧化皮，產生

　　燃燒過程中，氧化性氣體(如O2、CO2、H2O、SO2等)與鐵元素結合，從內到外形成Fe2O3，Fe3O4，FeO等組成的氧化層，即氧化皮。氧化皮的多少，取決于鋼種、爐型和加熱氣氛等。

　　氧化皮，危害

　　? 材料的損耗和浪費；

　　? 影響鍛件的表面質量；

　　? 加劇工具/模具的磨損，降低工具/模具的壽命；

　　? 腐蝕加熱爐爐底，降低加熱爐壽命。

　　氧化皮，產生原因

　　? 爐內氣體。火焰加熱爐中一般有三種類型的氣體，即氧化性氣體(如O2、CO2、H2O、SO2等)、還原性氣體(CO、H2等)和
中性氣體(N2)。當爐內氣體過多時，火焰燃燒充分，爐氣性質顯現為氧化性，容易形成較厚的氧化皮;當爐內供氣不足時，火焰燃燒不充分，爐氣性質顯現為還原性，形成的氧化皮很薄，但不容易去除；

　　? 加熱溫度。鋼坯溫度越高，氧化越劇烈，氧化皮越厚。溫度低于600度時，氧化速度較慢，溫度大于900度后，開始劇烈氧化；

　　? 加熱時間。鋼坯加熱時間越長，氧化越劇烈，氧化皮越厚；

　　? 材質。鋼料中，含碳量越高，形成的氧化皮越少，這是因為鋼氧化過程中形成了還原性氣體CO，削弱了氧化性氣體的作用；鋼中的合金元素(如Cr、Ni、Al、Mo等)在加熱過程中，可以形成致密的氧化薄膜，阻止氧化的進一步進行，減少氧化。

　　氧化皮，防止和降低

　　? 原材料加熱前，確保其未脫碳氧化；

　　? 保證坯料質量前提下，盡量縮短加熱時間，特別是高溫階段的加熱時間量；

　　? 保證完全燃燒的前提下，盡量減少爐內氣體或水分；

　　? 防止爐外空氣進入爐內。如爐子密封要嚴，保證爐內相對不大的正壓力等；

　　? 坯料采用少裝、勤裝和適時出爐的方式；

　　? 使用抗氧化介質/涂層；

　　? 采用電加熱、少氧化/無氧化加熱，尤其是精密模鍛、高合金和有色金屬的鍛造。

　　氧化皮，鍛前清除

　　? 冷水浸泡。毛坯出爐后可以先在冷水中浸2-3秒，使氧化皮遇冷收縮，破裂或變脆，脫落；

　　? 高壓水清理。氧化皮遇冷收縮，破裂或變脆，被高壓水沖走，適用于截面尺寸較大(50～150mm)的熱毛坯；

　　? 用鋼絲刷、刮板、刮輪等工具清除；

　　? 氧化皮去皮機/刮皮器；

　　? 在錘上或壓力機上進行模鍛時，可增加制坯工序，先將毛坯墩粗一次，用壓縮空氣吹除毛坯的一部分氧化皮。